大体积混凝土施工温度裂缝控制研究及进展

张燕锋

(身份证号：350125198405050049， 福建 福州 350000)

在大体积混凝土的施工过程中，造成开裂出现的影响因呈现出多样化，例如材料与入模温度与、降温措施等，具有一定的复杂性，并不是因为单一的因素导致的，因此，要运用针对性地措施对裂缝的发生几率进行降低，就要实施裂缝控制措施。混凝土在结构上发生开裂问题，会造成结构没有耐久性，因此，运用针对性地技术措施处理温度应力，根据裂缝的实际情况选择控制措施非常重要。

1 大体积混凝土施工温度应力产生的影响

对于混凝土来说，是一种比较典型的脆性材料，混凝土本身的抗拉强度占到其抗压强度的十分之一到二十分之一左右，混凝土的拉伸能力非常小，其在较短的时间内加载的极限拉伸变形非常小，所以，规模较大的混凝土结构的设计，需要注意的是，不能产生拉应力以及小的拉应力，但是大规模的混凝土结构不能有效地配置钢筋，只能在表面和孔洞位置配置较少的钢筋，如果发生拉应力，也就是水化热温度的应力，仅仅只能对混凝土产生一定的依赖达到承受的目的。当抗拉性能十分差的话，脆性混凝土很容易出现裂缝。规模较大的混凝土结构出现开裂问题会影响其结构外观，与此同时，会造成钢筋锈蚀与混凝土碳化，并对强度有所降低，缩短耐久性等问题，对混凝土的正常使用造成影响，因此，运用针对性地技术措施能够对温度问题进行处理。

2 大体积混凝土施工温度裂缝的控制技术研究和进展

2.1 温度裂缝控制中对于跳仓技术的应用

按照“抗与放”的原则进行，“跳仓法”的由来，是我国裂缝控制的研究人员、学者王铁梦教授提出的，其认为，在施工中将大规模的混凝土施工面话费呢为几个不同的区域，结合“分层浇筑、隔块施工、整体成型”的原则分布施工。当在较短的时间内对温度应力进行释放之后，可以把若干个小块体连接在一起，形成一个整体,实现主要依靠混凝土的抗拉强度抵抗混凝土的温度应力的目的。蒙圈，“跳仓法”已经被大量的在地下室底板的混凝土结构中进行了应用。学者、研究人员李栋等人将“跳仓法”应用在超长和超宽与超深的混凝土的地下结构中。跳仓的施工技术在大体积混凝土施工中的运用，主要体现在浇筑方面，呈现出比较好的抗渗效果以及抗裂效果。在具体的施工过程中还需要注意，相邻两块间的间隔时间要大于一周，其在混凝土浇筑时间方面的控制和大体积混凝土接缝应力的处理还是存在一些不足。

2.2 温度裂缝控制中对于材料控制法的应用

结合导致大体积混凝土产生开裂问题的因素，对裂缝产生的原因进行全分析，随后，还要提出一定可行性的环节裂缝的技术，这是非常重要的。对于温度裂缝进行控制主要从基础方法与选择材料两个方面考虑。加之，大体积混凝土的裂缝出现都是和温度应力存在很大的关系，但是温度应力是从水泥水化热中来的，因此可以运用下列措施进行处理。一是，科学地选择低或中水化热型的水泥材料，降低混凝土温度中的峰值；二是，将混合材料适当地添加在混凝土中，主要运用的是粉煤灰材料，可以减小水泥材料在施工中的用量，并降低混凝土的绝热温升；三是，适当地添加缓凝剂和减水剂在混凝土材料中，有助于降低混凝土搅拌时的用水量与水泥用量；四是，运用大粒径与较好形状的颗粒、或者是搞性能的热学，配上较好的骨料。例如，研究人员、学者王嘉杨等人结合多种文献的研究，提出材料的控制方法主要是，对混凝土水化热降低材料进行科学化地选择，保障其选择的合理性，有助于降低混凝土成型中的温度，还可以在混凝土的拌合物中适当地添加纤维，用这样的方法提高混凝土本身的抗裂性能，实现避免发生凝土裂缝的目的。此外，研究人员、学者刘伟也曾做了相关试验，其研究的是掺加粉煤灰与乳化沥青、聚丙烯纤维材料的混凝土的力学性能，同时，对掺改性的材料混凝土温度应力进行了验证。

2.3 对永久的变形缝进行设置

想要降低地基不均匀沉降与地震作用以及温度应力的建筑物中所产生的影响，就要在建造建筑物前，将变形后的敏感部位的结构断开，将变形缝留出，主要对不同部分的建筑物距离进行保障，并在变形当中对建筑破坏的可能性进行减小。在大规模混凝土当中设置地下室的永久变形缝，要求结构体系必需在设缝中脱开，尤其是高层与裙房中必需进行彻底脱开，防止各自沉降影响整体结构。因为地下室在土中进行深埋，变形缝构造的设计重点是对防潮与防水保障，在具体的施工过程中，工程发生地下室变形缝主要集中在止水带内埋式的构造和可卸式的构造中。

2.4 温度裂缝控制中对于水管冷却法的应用

因为水泥在施工中的用量非常大，所以，水泥的水化过程会产生集中的多热量，导致混凝土内部的温度逐渐上升，混凝土的内部温度能够得到60～90℃。然而混凝土属于热的不良导体，其温降的速度非常慢，想要对工程质量进行保障，促进工程的施工进度不断提升，冷却水管法的施工方法在大体积混凝土的温控中经常被运用。也就是：将网状水管预埋在混凝土当中，通过管中的循环冷水，主要是指可用的地下水和江与河以及湖泊，还有自来水等水源，这部分水源的流动对混凝土中的温度进行降低。上个世纪中期，国外发达国家，主要是指美国，这一国家对胡佛坝进行了设计，这是世界范围中一个比较高的混凝土坝体。运用的是水管冷却的降温技术，并在现场实施了很多试验，能够看出，水管冷却在混凝土坝体的温将效果发面非常明显。所以，这是大体积混凝土控制温控问题的重要措施。对于我国来说，当然也不逊色，研究人员、院士朱伯芳很早之前就对大坝混凝土当中冷却水管的计算问题进行了研究，利用积分的变换法，深入简析了大体积混凝土本身的热源平面现象，与此同时，对非金属的聚乙烯水管的降温方法进行研究，做了深入讨论，并对计算方法进行全面研究，此外，还研究了水管冷却等效热源的传导方程。在热-流耦合算法的温度场展开具体计算，学者、研究人员刘杏红等人利用有限元软件ABAQUS平台，分析和研究热流耦合用户子的单元，将官地碾压混凝土的重力坝中的浇筑块作为对热流耦合算法以及用户子单元本身的可靠性与合理性进行研究；学者、研究人员段寅等人利用等效算法和精细法对某混凝土坝中的浇筑块进行研究，并对比其计算结果。

3 结束语

综上所述，材料控制技术在裂缝问题的控制中非常重要，其主要选择的是低或中水化热之后的水泥，还适当地添加了粉煤灰和缓凝剂以及减水剂，并选择适合的性质与骨料手段，能够在一定程度上对水与水泥的具体用量有所减小，降低混凝土的绝热温升，避免发生裂缝开展的问题；冷却水管，并对永久的变形缝进行设置，此外，还要设置温度的后浇带，跳仓法是以往和当下比较重要的控制技术，可以在大体积混凝土中起到良好的抗裂作用。

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